Rura bez szwu Hastelloy B3

Rura bez szwu Hastelloy B3to nowoczesny koń pociągowy z rodziny stopów niklu-molibdenu, dostarczany bez szwu zgodnie z ASTM B622 i UNS N10675. Został opracowany jako bezpośredni następca Hastelloy B2 (UNS N10665) w celu rozwiązania jednego specyficznego problemu metalurgicznego: B2 traci swoją plastyczność i odporność na korozję, gdy jest trzymany w temperaturze 650-850 stopni podczas spawania lub serwisowania, ponieważ stop wytrącił kruchą fazę Ni-Mo na granicach ziaren.

 

B3 dodaje kontrolowany chrom, żelazo i wolfram do tej samej zasady Ni-Mo, a ta niewielka zmiana w składzie tłumi wytrącanie. Rezultatem jest rura, którą można spawać i używać w terenie, zachowując zwykłą dyscyplinę warsztatową, zachowując jednocześnie wyjątkową odporność na kwas solny i inne media redukujące, dzięki którym rodzina B-słynęła.

Skład chemiczny rury Hastelloy B3 zgodnie z ASTM B622

Poniższe limity-analizy cieplnej pochodzą z normy ASTM B622 dla UNS N10675. Nikiel jest pierwiastkiem równoważącym przy minimalnej zawartości 65,0%, a zawartość molibdenu wynosząca 27,0-32,0% nadaje stopowi właściwości redukujące kwasy.

 

Element	Limit składu,%
Ni	65,0 min (saldo)
Pon	27.0 - 32.0
Fe	1.0 - 3.0
Kr	1.0 - 3.0
Współ	3,0 maks
W	3,0 maks
Mn	3,0 maks
Cu	maks. 0,20
V	maks. 0,20
Ta	maks. 0,20
Glin	maks. 0,50
Ti	maks. 0,20
Si	0,10 maks
C	maks. 0,01
P	0,030 maks
S	0,010 maks

 

W porównaniu z B2, skład chemiczny B3 dodaje trzy celowe pierwiastki: chrom w ilości 1,0-3,0%, żelazo w ilości 1,0-3,0% i wolfram w ilości do 3,0%. Żaden z nich nie jest wystarczająco duży, aby zmienić charakter korozji stopu, ale razem stabilizują mikrostrukturę.

 

W przypadku B2 wystawienie na działanie temperatury w zakresie 650-850 stopni powoduje wytrącenie międzymetalicznego Ni7Mo6 na granicach ziaren, co niszczy zarówno plastyczność, jak i odporność na korozję w-strefie spoiny poddanej wpływowi ciepła. W przypadku B3 ta sama historia cieplna tworzy stabilną-strukturę jednofazową, dlatego w większości zastosowań rurę B3 można spawać, formować-na gorąco i oddawać do użytku,-w strefie wpływu ciepła pozostawionej w stanie po spawaniu.

 

Właściwości mechaniczne rury B3 w stanie wyżarzonym

ASTM B622 określa następujące minimalne właściwości mechaniczne rur bez szwu UNS N10675 w stanie-wyżarzonym w roztworze, będącym warunkiem dostawy dla praktycznie wszystkich zamówień na rury B3:

 

Nieruchomość	Wartość minimalna (ASTM B622)
Wytrzymałość na rozciąganie	690 MPa (100 ksi)
Granica plastyczności, przesunięcie 0,2%.	310 MPa (45 ksi)
Wydłużenie w 2 cale (50,8 mm)	40%

 

Te gwarantowane wartości znajdują się na certyfikacie testu walcowni i są identyczne z wymaganiami normy B622 dla innych wyżarzonych stopów Ni-Cr-Mo, co zapewnia spójne obliczenia-grubości ścianek w całej rodzinie produktów.

 

Rzeczywiste wartości produkcyjne są wyższe: typowa wyżarzana rura B3 ma wytrzymałość na rozciąganie około 755-790 MPa przy granicy plastyczności w pobliżu 350 MPa i wydłużeniu około 50-60% w małych średnicach. Stop jest w pełni konstrukcyjny dla rurociągów i zbiorników ciśnieniowych i często jest stosowany do rurociągów kwasu chlorowodorowego z wykładziną lub bez, gdzie ciśnienie projektowe, a nie naddatek na korozję, ustala ściankę.

 

Właściwości fizyczne

Gęstość Hastelloy B3 wynosi 9,22 g/cm3 (0,333 funta/cal3) i jest zauważalnie wyższa niż w przypadku stopów zawierających chrom-ze względu na wysoką zawartość molibdenu. Teoretyczną masę rury B3 oblicza się za pomocą standardowego wzoru na-stop niklu: masa w kilogramach na metr równa się 0,02466 razy (średnica zewnętrzna minus grubość ścianki) razy grubość ścianki, przy wymiarach w milimetrach.

 

Zatem rura B3 o średnicy 60,3 mm (NPS 2) i ściance SCH 40S o grubości 5,54 mm wynosi w przybliżeniu 7,48 kg/m, a ta teoretyczna wartość stanowi podstawę wyceny i obliczeń frachtu, chyba że w zamówieniu określono rzeczywistą masę ważoną.

 

Nieruchomość	Wartość
Gęstość	9,22 g/cm3
Zakres topnienia	1330 - 1390 stopień (w przybliżeniu)
Moduł sprężystości (temp. pokojowa)	216 GPa (w przybliżeniu)
Oporność elektryczna (temperatura pokojowa)	1,37 μΩ·m (w przybliżeniu)
Przewodność cieplna, 100 stopni	11,3 W/m·K (w przybliżeniu)

 

Standardy produkcyjne i formy produktów

Produkty rurowe Hastelloy B3 są produkowane i dostarczane zgodnie z następującymi specyfikacjami:

 

• ASTM B622 / ASME SB-622 - Rury i rurki bez szwu z niklu i niklu-ze stopu kobaltu
• Rura spawana ASTM B619 / ASME SB-619 -
• Rura spawana ASTM B626 / ASME SB-626 -
• Złączki i kołnierze kute ASTM B366 - do stopów

 

Rurę bez szwu pod B622 wytwarza się poprzez przebicie i obróbkę kęsa ciepłem B3, a następnie wyżarzanie przesycające i szybkie chłodzenie. Wyżarzanie rozpuszcza wszelkie fazy wtórne powstałe podczas obróbki i przywraca w pełni austenityczną strukturę jednofazową-, od której zależy odporność na korozję. Ponieważ stop jest stabilny termicznie, hartowanie nie musi być tak gwałtowne jak w przypadku B2, a strefa-wpływu ciepła złącza spawanego zachowuje swoją odporność na korozję bez-obróbki cieplnej po spawaniu.

 

Spawana rura B3 pod B619 jest utworzona z wyżarzonej taśmy i spawana z pasującym spoiwem ERNiMo-10. Spawany produkt jest wyżarzany-po spawaniu, a w przypadku większości usług związanych z kwasem solnym jest on określany zamiennie jako bezszwowy. Bezproblemowa pozostaje opcją domyślną, gdy wymagają tego przepisy rurociągów, specyfikacja klienta lub wymagania dotyczące usługi.

 

Dostępne rozmiary i harmonogramy

Rura bez szwu B3 jest dostarczana w następującej kopercie, z wymiarami pośrednimi i ściankami niestandardowymi dostępnymi na życzenie projektu:

 

Parametr	Zakres
Średnica zewnętrzna	6,0 mm (1/8") do 219,1 mm (8"), większe rozmiary w zależności od projektu
Grubość ścianki	0,5 mm do 18,26 mm (SCH 5S do SCH XXS)
Długość	Stałe 6 m / 12 m lub dowolne długości na zamówienie
Zakończenie	Koniec gładki, koniec skośny lub gwintowany, w zależności od potrzeb
Test	Test hydrostatyczny zgodnie z ASTM B622

 

Standardowy zakres magazynowania rur procesowych to NPS 1/8 do NPS 8 w SCH 10S, SCH 40S i SCH 80S. Ciężkie-ściany i duże-średnice są produkowane na podstawie zapytania projektowego, a czas realizacji podawany jest indywidualnie dla każdego zamówienia. Jeśli rysunek podaje harmonogram, a nie wyraźną grubość ściany, dostarczana jest ściana ASME B36.10, chyba że określono minimalne-obliczenia ściany.

 

Działanie korozyjne: kwas redukujący-

Rura Hastelloy B3 jest odporna na kwasy redukujące lepiej niż którykolwiek ze stopów niklu zawierających chrom-, ponieważ odporność w mediach redukujących zapewnia molibden, a nie chrom. Stop ten jest standardowym materiałem na rury do kwasu solnego w jego użytecznym zakresie i dobrze sprawdza się w rozcieńczonym-do{4}}średnim-stęeniu kwasie siarkowym, kwasie fosforowym i kwasach organicznych, takich jak kwas octowy i mrówkowy.

 

Nie jest przeznaczony do środowisk silnie utleniających: kwas azotowy, chlorek żelazowy i inne substancje utleniające szybko niszczą osnowę Ni-Mo, dlatego nigdy nie należy określać tego stopu tam, gdzie możliwe są wypadki utleniające.

 

Środowisko	Zachowanie B3	Komentarz
Kwas solny, wszystkie stężenia	Doskonały	Najważniejsza usługa dla rodziny B-
Kwas siarkowy, rozcieńczyć	Bardzo dobry	Przydatne tam, gdzie stal nierdzewna i stopy C- mają marginalne znaczenie
Kwas fosforowy	Bardzo dobry	Powszechnie spotykane w rurociągach do przetwarzania nawozów
Kwas octowy/mrówkowy	Dobry	Linie technologiczne kwasu organicznego
Kwas azotowy i środki utleniające	Niezalecane	Szybki atak; zamiast tego użyj stopu Cr-łożyskowego

 

Kluczową różnicą w stosunku do C276 i C22 jest kierunek: stopy te równoważą odporność na utlenianie i redukcję oraz tracą pewną wydajność w czystym kwasie redukującym; B3 specjalizuje się w mediach redukujących i całkowicie rezygnuje z odporności na utlenianie. Proces, w którym wykorzystuje się głównie kwas solny, bez domieszek utleniających, to obszar B3, a użycie C276 powoduje marnowanie pieniędzy na chrom, który nic nie kupuje. Proces, w którym na przemian występują warunki kwasowe i utleniające chlorki, to obszar stopu C-, a B3 zakończy się niepowodzeniem.

 

Typowe zastosowania

Rura B3 jest przeznaczona do instalacji, w których w sposób ciągły transportowany jest kwas solny lub inne chlorki redukujące:

 

• Linie do produkcji, przechowywania i przesyłu kwasu solnego, w tym azeotropowy i bezwodny HCl
• Rurociągi technologiczne chlorowanych węglowodorów i chlorków organicznych w zakładach chemicznych
• Instalacje alkilujące i systemy regeneracji katalizatorów w rafineriach
• Instalacje chemiczne do bielenia masy celulozowej, w których etapy dwutlenku chloru wykorzystują warunki redukujące
• Reaktory farmaceutyczne i agrochemiczne oraz linie przesyłowe obsługujące kwasy redukujące
• Linie do wytrawiania metali kwasem solnym

 

W każdej z tych usług specyfikacja B3 zamiast B2 jest obecnie standardową praktyką w przypadku konstrukcji spawanych, ponieważ poprawa stabilności termicznej eliminuje tryb uszkodzenia pola, który B2 wykazywał w-strefach wpływu ciepła spawania. Istniejące instalacje B2 są stopniowo zmieniane-na B3 w przypadku nowych rurociągów, a B3 to stop wymieniany w większości aktualnych norm inżynieryjnych do ograniczania-zakwaszania.

 

Spawanie i produkcja

Rura B3 spawana jest z odpowiednim spoiwem ERNiMo-10 (klasyfikacja AWS A5.14) dla GTAW i GMAW oraz ENiMo-10 (AWS A5.11) dla SMAW. Nie należy zastępować wypełniacza B2 ERNiMo-7, ponieważ brakuje mu chromu i żelaza, które nadają B3 jego stabilność termiczną, a powstały osad spawalniczy powróciłby do zachowania podobnego do B2.

 

Nie jest wymagane podgrzewanie wstępne i zwykle nie jest wymagana-obróbka cieplna po spawaniu. Stop jest wrażliwy na wchłanianie tlenu i azotu w stanie stopionym, dlatego niezbędna jest osłona gazu obojętnego zarówno na powierzchni czołowej, jak i grani spoiny, a temperatura międzyściegowa powinna być utrzymywana poniżej 100 stopni w grubych przekrojach, aby uniknąć pękania na gorąco.

 

Złączki i kołnierze do systemów B3 są dostarczane zgodnie z normą ASTM B366 o odpowiednim składzie chemicznym. Projektant rurociągów powinien podać klasę wypełniacza w WPS, a kwalifikacje spawacza powinny opierać się na procedurze dotyczącej-stopów niklu, a nie stali nierdzewnej. Ponieważ stop jest cięższy i wolniejszy w jeziorku spawalniczym niż austenityczna stal nierdzewna, tolerancje-pasowania i parametry spawania są ściślej kontrolowane, a warsztat powinien regularnie pracować ze stopami niklu.

 

Kontrola jakości i certyfikacja

Do każdej długości rury B3 dostarczonej zgodnie z normą ASTM B622 dołączony jest certyfikat testu walcowniczego zawierający informację o chemii cieplnej, wynikach testów mechanicznych i przeprowadzonych-badaniach nieniszczących. Pakiet standardowy obejmuje próbę hydrostatyczną wymaganą przez specyfikację oraz, jeśli wymaga tego zamówienie, badanie-wirowe lub ultradźwiękowe na całej długości.

 

Zalecana jest pozytywna identyfikacja materiału (PMI) przy odbiorze, ponieważ stopy B3, B2 i C-są wizualnie nie do odróżnienia, a różnicy w składzie nie można wykryć gołym okiem. Certyfikaty są wydawane zgodnie z normą EN 10204 3.1 lub 3.2 zgodnie z opisem, a na żądanie organizowana jest-kontrola strony trzeciej przeprowadzana przez firmy SGS, BV lub TUV.

 

Rura Hastelloy B3 to specjalistyczny produkt, którego specyfikacja zależy od powłoki antykorozyjnej usługi, a decyzję o zakupie należy podjąć na podstawie analizy mediów i profilu temperaturowego, a nie wyłącznie na podstawie ceny. Jeżeli w wykazie linii określono UNS N10675, rurę należy zamówić zgodnie z normą ASTM B622, podając stan wyżarzania, wyraźnie podany harmonogram lub grubość ścianki oraz format certyfikatu potwierdzony planem kontroli jakości projektu.

 

 

 

Popularne Tagi: Rura Hastelloy B3, UNS N10675, ASTM B622, rura N10675 bez szwu, rura Hastelloy B-3, rura ze stopu niklu i molibdenu, 2.4600, rura ze stopu kwasu solnego